Scusa max... mi sono spiegato male. La mia non era una fredda critica al progetto, era solo una considerazione buttata là forse troppo frettolosamente.
Quello che intendevo è che non credo che si possa parlare di sovracorrente nel senso più comune del termine... intendendo cioè per sovracorrente un assorbimento eccessivo che, per motivi esterni o di regolazione non efficace, porta una apparecchiatura a lavorare al di fuori delle caratteristiche di progetto. Nel caso delle prove di saldatura ad anello aperto si poteva sospettare di una sovracorrente, causata appunto dalla non efficace regolazione (ad anello aperto appunto) e dal cortocircuito dovuto all'arco. Provando su carico resistivo, senza cause anomale e con la corrente monitorata, non lo definisco una sovracorrente nel senso stretto.
Che poi sia una corrente eccessiva ad aver danneggiato la primary è quasi ovvio (anche se potrebbe essere stata anche una tensione).
Mi ero riagganciato alla tua ipotesi di montare un sensore di corrente sul primario, su cui volevi fare una regolazione, o comunque un allarme. Un sensore di corrente avrebbe misurato la corrente di lavoro (di picco o efficace che sia), che comunque regoli mediante il sensore secondario (corrente di picco sul primario = corrente media sul secondario / rapporto spire, indipendentemente dal duty cicle).
La sovracorrente che ha distrutto la primary (se di sovracorrente si tratta) probabilmente deriva da anomali eventi in commutazione, che possono essere misurati (con buona strumentazione) ma che non credo proprio possano essere controllati da un sensore. Semplicemente devono essere limitati all'interno del campo di utilizzo dei dispositivi usati.
Escludendo (per me, si intenda...) la sovracorrente dovuta direttamente al carico, si può ipotizzare una sovracorrente istantanea di commutazione, o una sovratensione nello stesso momento.
Analizzata la configurazione e le forme d'onda, non riesco a ipotizzare un caso che possa generare un picco di corrente (lo avevo nelle mie schede, dopo ti spiego perchè), mentre una sovratensione è abbastanza giustificabile. Infatti al momento del termine della fase attiva della forma d’onda, la corrente, che fluiva nel naturale senso di conduzione del dispositivo che era acceso, si trova a dover percorrere il diodo del dispositivo opposto (detto in altre parole, al momento della commutazione a off di un IGBT, si trova a dover condurre il diodo opposto dello stesso ramo).
Sia la commutazione a off dell’IGBT che quella a on del diodo opposto non sono certamente istantanee. Se per qualche motivo la prima fosse più veloce della seconda si genererebbe facilmente una sovratensione, facilmente visualizzabile con un oscilloscopio con una buona banda. In questo caso il rimedio potrebbe essere quello di adottare una commutazione a off più lenta (eheh… alla fine ci siamo cascati), compatibilmente con la dissipazione di commutazione (ma gli IGBT erano freddi, quindi si potrebbe ipotizzare di avere margine in tal senso).
Un secondo metodo di limitazione della sovratensione sono ovviamente gli snubber di spengimento. Al volo non ne conosco il metodo di dimensionamento, posso provare a fare qualche ricerca sugli appunti scaricati negli anni.
Perché non sono tanto convinto che la causa possa essere un picco di corrente? Perché un picco di corrente deve necessariamente attraversare i due componenti dello stesso ramo (cortocircuitando di fatto l’alimentazione per un istante), dato che non può attraversare il trasformatore, che essendo induttivo, è inerziale nei confronti della corrente. La contemporanea conduzione dei due IGBT dello stesso rame è molto improbabile, almeno quella causata direttamente dal pilotaggio, che presenta immagino un giusto dead time (comunque misurabile). E’ più facile (e più infida) la contemporanea conduzione di un IGBT che si accende con l’opposto diodo che si deve spengere. Questo è il caso che ipotizzo abbia distrutto molte delle mie schede. Purtroppo (o per fortuna) nella vostra scheda questo caso non si presenta mai (gli IGBT vanno in conduzione quando conduce già il diodo in parallelo a esso, non quello opposto).
Comunque, per conoscenza, vi spiego quello che ipotizzo potesse accadere nelle mie schede.
Consideriamo un mezzo ponte, con il mos inferiore aperto (si, ok, mi sono rotto le scatole di scrivere la sigla IGBT, e poi io usavo i mos
), e il diodo superiore in conduzione, quindi in fase di recupero, con la piena corrente di lavoro addosso.
Al momento di mandare in conduzione il mos di sotto (quello di sopra è già spento, anche se conduce sempre il diodo), la tensione di gate inizia a crescere linearmente a rampa (dovuta alla capacità di gate e alla corrente di pilotaggio del driver). Arrivati alla soglia di conduzione, la corrente inizia a scorrere nel mos. Poiché la corrente totale del ramo deve rimanere costante (il carico è comunque induttivo) mentre aumenta la corrente nel mos diminuisce quella nel diodo. Il diodo è comunque sempre in conduzione, e il mos si becca tutta la tensione di alimentazione addosso, mentre inizia a condurre. Una volta che la conduzione del mos è arrivata al valore della corrente del carico, la corrente nel diodo si annulla e in teoria esso dovrebbe interdirsi istantaneamente. A questo punto (sempre in teoria) la tensione ai capi del mos inizia a diminuire, mentre la corrente rimane praticamente costante. La capacità di MILLER (SALDATRICE UFFICIALE A DOPPIA ONDA DI CURVATURA RIDONDANTE A BORDO DELLA USS ENTERPRISE) Cgd crea un integratore, che riportando sul gate la variazione di tensione del drain, ne mantiene circa costante la tensione. Adesso la tensione di gate smette di salire, mentre la tensione di drain diminuisce fino praticamente a zero. Arrivata a zero il mos è praticamente in piena conduzione, e la tensione di gate ricomincia a salire fino al massimo.
Purtroppo però il diodo alto non si comporta idealmente. Arrivata a zero la sua corrente, per poter interdirsi deve essere smaltita la carica accumulata nella giunzione del diodo (è un parametro anche indicato nelle caratteristiche). Fino a che il mos non ha smaltito tutta la carica parassita del diodo, esso rimane praticamente in conduzione. Non essendoci il benefico effetto integratore di MILLER (SALDATRICE UFFICIALE A DOPPIA ONDA DI CURVATURA RIDONDANTE A BORDO DELLA USS ENTERPRISE) a limitare la salita della corrente nel mos essa cresce velocemente (dipendendo solo dalla velocità di saluta della tensione di gate, ma si superano facilmente le centinaia di A/us). Il diodo si interdirà quando l’integrale nel tempo della corrente del mos (diminuita della corrente del carico) avrà eguagliato la carica parassita del diodo. Poiché la corrente nel mos cresce grossomodo linearmente, la forma del grafico sarà grossomodo triangolare, la cui area corrisponderà alla carica da smaltire. Solo alla fine di questo transitorio la corrente diminuirà bruscamente e inizierà la fase di discesa della tensione ai capi del mos. Variando il gradiente di salita della corrente (intervenendo sulla resistenza di gate) si varierà anche la durata della fase di smaltimento della carica parassita del diodo, ma grossomodo l’area del grafico rimarrà costante. Con gradienti meno ripidi si hanno tempi di smaltimento più lunghi, ma picchi di corrente inferiori. Nelle mie schede succedeva proprio quello, e il rimedio non è stato altro che l’aumento della resistenza di gate per rallentare la commutazione a on.
Ma ripeto, non è il vostro caso.
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